交流电弧炉电气系统模型的研究

摘要

为在实验室进行电极控制器的辅助设计、调试和优化，对电弧炉电气系统模型进行了研究。电弧炉电气系统模型主要包括电气主回路模型和电极系统模型两部分。在用参数随弧长变化的非线性阻抗元件替代交流电弧后。电弧炉电气主回路可以简化为一个中性点悬空的星形电路，列出该等效电路的节点方程后可以推导出主回路的等效模型。电极系统模型主要由控制器模块和作为执行机构的液压系统模型组成，其输出作为弧长变化量，并对非线性阻抗元件的参数进行调节，从而改变主回路模型的电气特性，以此模拟电弧炉冶炼的电气过程。文中还在所建立的电气模型基础上设计出了分段PID电极控制器，并用Matlab对电气系统模型进行仿真实现。一系列仿真结果证明了该仿真平台在辅助设计、调试、优化电极控制系统方面的效果显著，有助于减少控制器现场调试时间，降低控制器的设计成本。